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第16章　轴;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。 传递转矩 ;功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。 传递转矩 ;;;表16-2　轴的常用材料及其主要力学性能;1、设计任务：选材、结构设计、工作能力计算。 （根据工作要求和制造的因素，选择合适的材料） ;结构设计的实质：确定轴的形状，有多少阶梯？每个阶梯的直径？长度？是确定轴上零件的定位（周向定位、轴向定位） ;§16-2 轴的结构设计;一、基本知识： ;4、轴的结构尺寸分析： 1) 轴肩的高度：h 2) 轴环；h=2c+(3~5)，宽度10 3) 定位窗口；用途：保证定位可靠，保证安装合理、 方便 形成： 4) 圆角；圆角越大，应力集中越小，但定位不准确。 rc 5) 退刀槽；为了轴上车螺纹要形成退刀槽 ;;潘存云教授研制;潘存云教授研制;方案二;潘存云教授研制;潘存云教授研制;无法采用套筒或套筒太长时，可采用双圆螺母加以固定。;潘存云教授研制;3、各轴段直径和长度的确定 ;标准直径应按优先数系选取： ; 常用的与轴相配的标准件有滚动轴承、联轴器等。 配合轴段的直径 应由标准件和配合性质确定。;便于零件的装配，减少配合表面的擦伤的措施：;潘存云教授研制;3）.改进轴的局部结构可减小应力集中的影响 ;潘存云教授研制;4）.改善轴的表面质量可提高轴的疲劳强度 ;潘存云教授研制;§16-3　轴的强度计算 ;注: 当作用在轴上的弯矩比传递的转矩小或只传递转矩、载荷较平稳、无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、减速器的低速轴、轴只作单向旋转, [τT]取较大值， A0取较小值; 否则[τT]取较小值， A0取较大值。;① 根据结构设计、画力简图、计算支反力（水平面、 垂直面） ② 画弯矩图MH、MV，叠加成M、扭矩图 ③ 根据弹性理论计算合成当量弯矩;④ 根据合成弯矩图，确定危险截面并校核 可能的危险截面推断： 1）直径最小的地方； 2）载荷、弯矩最大的位置 3）有比较大的应力集中的地方 特定截面（面积较小载荷较大） ;三、用安??系数法校核 （轴的强度校核） 适用（思路） 步骤： ①同前 ②M、T ③确定危险截面 ④按这个截面计算 ⑤根据结构确定 ⑥计算 ;四、静强度校核;潘存云教授研制;潘存云教授研制;注：近似计算时，单、双键槽一般可忽略，花键轴截面可视为直径等于平均直径的圆截面。;因σb和τ的循环特性不同， 折合后得;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;按疲劳强度条件进行校核 ;按静强度条件进行校核 ;对2点取矩;潘存云教授研制;Ma;潘存云教授研制;求考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大4%，故得：;按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤：;SSτ ——只考虑扭矩时的安全系数　;l;潘存云教授研制;扭转变形计算;§16-5 轴的临界转速（轴系本身就有固有频率） ;▲ 刚性轴——工作转速低于一阶临界转速的轴　 ▲ 挠性轴——工作转速超过一阶临界转速的轴;§16-6 提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施